中山区植烟土壤主要肥力因子空间变异特征及地形因素研究

中山区植烟土壤主要肥力因子空间变异特征及地形因素研究

论文摘要

本研究利用地统计学方法结合GIS技术,对两个尺度下中山区植烟土壤主要肥力因子的空间变异性作了探讨,以期为实现植烟土壤肥力精确管理提供基础数据。通过经典描述性统计分析、半方差函数分析、Kriging插值、数字高程模型(DEM)分析得到以下结果:1.小尺度下土壤全氮含量为0.56g/kg;碱解氮、速效磷、速效钾的含量分别为39.89mg/kg、15.33mg/kg、310.43mg/kg。土壤pH为7.66,高于优质植烟土壤标准。土壤有机质含量为8.55g/kg,土壤供肥能力较低。土壤交换性钙、交换性镁含量分别为5470.96mg/kg、915.67mg/kg,含量丰富。水溶性氯离子含量为17.84mg/kg,符合优质植烟土壤标准。土壤颗粒组成中砂粒含量最高,为638.28g/kg,其次是粉粒、粘粒,分别为226.54g/kg、135.19g/kg。微尺度下土壤全氮含量为0.47g/kg;碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为32.37mg/kg、16.18mg/kg、269.92mg/kg,其值接近小尺度度采样区域平均水平;土壤pH为7.66;土壤有机质含量为8.57g/kg,仍然较低;土壤交换性钙、交换性镁含量分别为6257.61mg/kg、678.66mg/kg;水溶性氯离子含量为18.45mg/kg,略高于小尺度度采样区域平均水平;砂粒含量最高,其次是粉粒,粘粒含量最低,其含量依次为490.78g/kg、339.39g/kg、169.83g/kg。2.小尺度下土壤全氮、碱解氮、pH、交换性镁、砂粒和粘粒均具有强烈的空间相关性,其Co/(Co+C)值在0.2~23.2%之间,结构性因素是影响其空间变异的主要因素。速效磷、交换性钙、水溶性氯离子和粉粒具有中等空间相关性,Co/(Co+C)值在34~70.3%之间,结构性因素和随机性因素共同影响其空间变异性。速效钾和有机质的Co/(Co+C)值均大于75%,表现出较弱的空间相关性,其中速效钾表现纯块金效应。各肥力因子的空间相关距离在104~2110m之间变化,其中速效磷的空间相关距最大,碱解氮的空间相关距最小。小尺度下土壤各肥力因子空间变异方向各不相同,且与各自的空间相关距离有关。全氮和水溶性氯离子在45°方向上变异明显;碱解氮在0°、45°和135°方向上变异性较强;交换性钙和交换性镁在0°、45°和90°方向变异明显;速效磷在0°、90°和135°方向上具有较强的变异性;速效钾、pH和粉粒在0°和135°方向上变异性强;砂粒在90°和135°方向上变异明显;有机质在135°方向具有较强的变异;粘粒在45°和90°方向上变异性较强。微尺度下土壤全氮、碱解氮、pH、有机质、交换性镁、砂粒、粉粒和粘粒均具有强烈的空间相关性,其Co/(Co+C)值在0.6~21.1%之间。速效磷和速效钾具有中等的空间相关性,Co/(Co+C)值在26.4~38.8%之间。交换性钙和水溶性氯离子表现出纯块金效应。各肥力因子的空间相关距离在31.2~538.2m之间。微尺度下土壤各肥力因子的空间变异方向也各不相同,全氮、速效磷、交换性镁在0°和45°方向上变异明显;碱解氮、砂粒和粘粒在90°和135°方向上具有较强的变异;速效钾、pH、有机质和粉粒在45°和90°方向上变异明显;交换性钙则在135°方向上具有较强的变异。3.小尺度下土壤全氮和速效磷自北向南方向呈片状分布,且呈递减趋势。碱解氮和水溶性氯离子呈片状分布,其含量东北方向高于西南方向。砂粒和粉粒自东南向西北方呈片状分布。pH、有机质、交换性钙、交换性镁和粘粒则呈斑块状分布于研究区域四周。微尺度下土壤全氮、速效钾和粉粒自东北向西南方呈带状分布,且呈递减趋势。碱解氮、pH、有机质和粘粒呈带状分布,其中碱解氮、有机质和粘粒含量西部高于东部,pH则是东部高于西部。速效磷和砂粒自西北向东南方呈带状分布。4.土壤肥力因子与地形因子之间存在一定的相关关系,速效钾与海拔呈显著负相关,相关系数为-0.235;全氮与坡度呈显著负相关,碱解氮、粘粒与坡度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.251、-0.335和-0.293;pH、砂粒与坡度呈显著正相关,相关系数为0.254和0.242。全氮与坡向呈极显著负相关,相关系数为-0.301。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一部分 绪论
  • 1.1 选题背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 植烟土壤肥力研究
  • 1.2.2 土壤特性空间变异性研究
  • 1.2.2.1 土壤物理性质空间变异性研究
  • 1.2.2.2 土壤化学性质空间变异性研究
  • 1.2.2.3 不同尺度下土壤特性空间变异性研究
  • 1.2.2.4 土壤特性空间变异的影响因素
  • 1.2.3 DEM在土壤学中的应用研究
  • 1.3 研究目的和意义
  • 1.4 研究内容
  • 1.4.1 两个尺度下植烟土壤基本肥力状况分析
  • 1.4.2 两个尺度下植烟土壤主要肥力因子的空间变异特征分析
  • 1.4.3 主要地形因子对植烟土壤肥力因子空间变异的影响
  • 第二部分 材料与方法
  • 2.1 研究区域概况
  • 2.2 土壤样品采集
  • 2.3 分析测定项目
  • 2.4 数据分析处理方法
  • 2.5 软件平台
  • 第三部分 结果与分析
  • 3.1 土壤肥力因子经典描述性统计分析
  • 3.1.1 两个尺度下植烟土壤化学性质统计特征分析
  • 3.1.2 两个尺度下植烟土壤物理性质统计特征分析
  • 3.2 土壤肥力因子的空间变异特征分析
  • 3.2.1 各向同性下土壤肥力因子的空间变异
  • 3.2.1.1 各向同性下土壤化学性质的空间变异
  • 3.2.1.2 各向同性下土壤物理性质的空间变异
  • 3.2.2 各向异性下土壤肥力因子的空间变异
  • 3.2.2.1 各向异性下土壤化学性质的空间变异
  • 3.2.2.2 各向异性下土壤物理性质的空间变异
  • 3.3 土壤肥力因子的空间分布特征分析
  • 3.3.1 两个尺度下土壤化学性质的空间分布特征分析
  • 3.3.2 两个尺度下土壤物理性质的空间分布特征分析
  • 3.4 主要地形因子对土壤肥力因子空间分布的影响
  • 3.4.1 土壤肥力因子和地形因子的相关关系
  • 3.4.2 不同海拔、坡度及坡向等级的土壤肥力因子含量差异
  • 第四部分 全文主要结论
  • 第五部分 研究展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表论文
  • 相关论文文献

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